一种掺杂和包覆双重调控的镍系多元正极材料及其制备方法技术

本申请涉及正极材料制备技术领域，具体涉及一种掺杂和包覆双重调控的镍系多元正极材料及其制备方法。所述掺杂和包覆双重调控的镍系多元正极材料通过喷雾干燥的方式将水泥类物质、镍系多元正极材料前驱体和锂源混合形成的悬浮液进行喷雾造粒，使镍系多元正极材料前驱体表面均匀包覆一层锂源和水泥类物质，最后通过高温烧结，其中尺寸较小的Al、Si元素会梯度掺杂进入到镍系多元正极材料的内部，尺寸较大的Ca、Mg会在镍系多元正极材料表面产生一层包覆层，即最终得到掺杂和包覆双重调控的镍系多元正极材料。所述掺杂和包覆双重调控的镍系多元正极材料可以有效地保护正极，提高正极材料的稳定性，从而提高电池的循环性能和倍率性能。

【技术实现步骤摘要】
一种掺杂和包覆双重调控的镍系多元正极材料及其制备方法
本申请涉及正极材料制备
，具体涉及一种掺杂和包覆双重调控的镍系多元正极材料及其制备方法。
技术介绍
随着化石能源的过度消耗与环境问题的越来越严峻，使得清洁能源迅猛发展，继而带动了储能器件的发展。早期的磷酸铁锂由于比容量较低等问题已无法满足市场要求，因此各大电池厂商将目光对准了具有更高容量的镍系多元正极材料，镍系多元正极材料受到越来越多的关注，逐渐成为锂离子电池研究的热点正极材料。虽然镍系多元正极材料具备高比容量、良好的循环性能、高安全性及低成本等优点，但是镍系多元正极材料由于Li+与Ni2+离子半径接近，易发生锂镍混排，特别是对于Ni含量高的镍系多元正极材料，更容易发生锂镍混排，进而导致材料结构稳定性变差，并较大程度上影响正极材料的电化学性能；另外，在长时间的使用中，镍系多元正极材料较易与空气中的H2O和CO2发生反应，严重降低电池的性能。为解决上述问题，利用分子水平的掺杂、包覆和表面修饰等方法来改性镍系多元正极材料是一种行之有效的解决办法，因其良好的研究基础及应用前景而成为近本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种掺杂和包覆双重调控的镍系多元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将水泥类物质与锂源、分散剂、水一起混匀后球磨或砂磨到D50在1.0微米以下形成浆料，其中，所述浆料的固含量不高于70％；/n2)取Ni

【技术特征摘要】
1.一种掺杂和包覆双重调控的镍系多元正极材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将水泥类物质与锂源、分散剂、水一起混匀后球磨或砂磨到D50在1.0微米以下形成浆料，其中，所述浆料的固含量不高于70％；
2)取NixCoyM1-x-y(OH)2前驱体与一定量的上述浆料混合均匀，形成悬浮液；
3)采用喷雾干燥的方式将上述悬浮液进行干燥或过滤后将滤饼干燥，得到包覆的前驱体；
4)将包覆后的前驱体在氧含量在21％～100％、温度600℃～980℃的条件下高温烧结1～20小时得到LiNixCoyM1-x-yO2，所述LiNixCoyM1-x-yO2即为掺杂和包覆双重调控的镍系多元正极材料；所述水泥类物质为水泥和/或类水泥物质。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所制得的浆料中，水泥类物质和锂源的用量满足：锂源中锂元素与NixCoyM1-x-y(OH)2前驱体的物质的量之比为1～1.1：1；并且水泥类物质与NixCoyM1-x-y(OH)2前驱体的质量之比为0.02～0.2:1。


3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)中，所述水泥类物质为以氧化物、铝硅酸盐、硅酸盐或铝酸盐...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云，周金伟，王倩，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：四川;51